掃盲:策略模式,成事兒還需要策略

南塵發表於2021-01-12

什麼是策略模式?

生活中的策略

策略模式在生活中體現很多。

我們要去旅遊,我們可以選擇不同的出行方式:飛機,火車,大巴,自駕等,這是不同的策略。

雙十一當當網購買滿減活動,滿 100 減 50,滿 200 減 100,滿 400 減 250 等,這也是不同的策略。

抑或是我們在追求女生時,針對不同性格的女孩子採用不同的方式,這還是不同的策略。

程式中的策略

策略模式在程式中的體現依然淋漓盡致。

比如我們的圖片載入,Android 上有 FrescoPicassoGlideUniversal-Image-Loader 等,iOS 上有 SDWebImageAFNetworkingFastImageCache 等。

所以,假設讓你來設計一個圖片載入上層框架,要求可以底層可以使用 A B 兩種載入策略,你會怎麼做呢?

// 載入類A 
public class ImageLoadServiceA {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
// 載入類B
public class ImageLoadServiceB {
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

// 使用
public void loadNetImage(boolean useA) {
	if(useA){
		new ImageLoadServiceA().loadImage();// 使用A載入方式	
	} else {
		new ImageLoadServiceB().loadImage();// 使用B載入方式
	}
}

可以看到,上述通過一個 useA 引數判斷是否使用 A 框架,為 true 使用 A,否則使用 B 框架進行載入。

使用簡單工廠模式應對

但假設我們現在需要再支援一個 C 框架的使用,你可能想到了,那就再加一個 boolean 引數 useB 即可,或者直接使用一個 int 引數 loadType,巨集定義 0 代表 A 框架,1 代表 B 框架,2 代表 C 框架,這樣如果需要增加方式則更新取值即可。

設計模式不過是我們寫程式的招式,由於之前大家可能還學習過了簡單工廠模式,我們不妨在這裡進行實戰。

// 抽象圖片載入類 
public abstract class ImageLoadService {
    public abstract void loadImage();
}		

// 具體載入類A 
public class ImageLoadServiceA extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
//具體載入類B
public class ImageLoadServiceB extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

//具體載入類C
public class ImageLoadServiceC extends ImageLoadService {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 載入框架");
    }
}

public class ImageLoadFactory {
	public static ImageLoadService create(int loadType) {
	    ImageLoadService loadService = null;
	    switch (loadType) {
	        case 0:
	            loadService = new ImageLoadServiceA();
	            break;
	        case 1:
	            loadService = new ImageLoadServiceB();
	            break;
	        case 2:
	            loadService = new ImageLoadServiceC();
	            break;
	    }
	    return loadService;
	}
}

// 使用
public void loadNetImage(int loadType) {
    ImageLoadFactory.create(loadType).loadImage();
}

可以看到,我們使用簡單工廠模式後,在處理新增其他載入方式的問題的時候,不會再去影響原有的載入類程式碼,如果新增一種載入方式的話,我們只需要新增 ImageLoadXXX 類,實現 loadImage() 載入方法,再修改工廠類 ImageLoadFactory 即可。

相信你也發現了,這個方式只能解決物件的建立問題,我們每次新增方式的時候都會新增一個類,而且需要對工廠類進行程式碼修改,顯然是違反了開閉原則。

策略模式

人生處處有策略,上面的不同的載入方式其實就是不同的「策略」。

策略模式是對 演算法的封裝,它將每一個演算法封裝到具有共同介面的獨立的類中,從而使得它們可以獨立變換。

策略模式的特點

  • 是一種行為模式,對演算法封裝,使得客戶端獨立於各個策略;
  • 擴充套件性強,新增策略無非就是新增一個具體的實現類而已,代價非常低;

策略模式的結構


類圖

策略模式做實現

要學習一個設計模式,先要學會臨摹,所以上面的需求,我們可以實現為:

  1. 定義抽象策略
public interface ImageLoadStrategy {
    void loadImage() ;
}
  1. 定義具體的策略
// 具體載入類A 
public class ImageLoadStrategyA implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 A 載入框架");
    }
}
//具體載入類B
public class ImageLoadStrategyB implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 B 載入框架");
    }
}

//具體載入類C
public class ImageLoadStrategyC implements ImageLoadStrategy {
    @Override
    public void loadImage() {
        System.out.println("使用 C 載入框架");
    }
}
  1. 定義上下文,選擇方式
public class ContextImageLoadStrategy {

    private ImageLoadStrategy strategy ;

    public ContextImageLoadStrategy(ImageLoadStrategy strategy){
        this.strategy = strategy ;
    }

    public void loadImage(){
        strategy.loadImage();
    }
}
  1. 使用
public void loadImage(ImageLoadStrategy imageLoadStrategy){
    ContextImageLoadStrategy contextStrategy = new ContextImageLoadStrategy(imageLoadStrategy);
    contextStrategy.loadImage();
}	

注意: 策略的核心不是如何實現演算法,而是如何更優雅的把這些演算法組織起來,讓客戶端非常好呼叫「雖然策略非常多,可以自由切換,但是同一時間客戶端只能呼叫一個策略,其實也很好理解,你不可能同時既坐飛機,又坐火車」。

策略模式的優點

  • 策略類可以互相替換
    由於策略類都實現同一個介面,因此他們能夠互相替換。
  • 耦合度低,方便擴充套件
    增加一個新的策略只需要新增一個具體的策略類即可,基本不需要改變原有的程式碼,符合開閉原則。
  • 避免使用多重條件選擇語句(if-else 或者 switch)。

策略模式的缺點

  • 策略的增多會導致子類的也會變多。比如上方再增加載入方式必須增加類。
  • 客戶端必須知道所有的策略類,並自行決定使用哪一個策略類。比如上方必須知道有哪些載入策略,這樣我們才能呼叫到正確的載入方式。

你有想到如何解決「客戶端必須知道所有的策略類」這個缺點麼?

策略模式的應用場景

  • 同一個問題具有不同演算法時,即僅僅是具體的實現細節不同時,如各種排序演算法等等。
  • 對客戶隱藏具體策略(演算法)的實現細節,彼此完全獨立;提高演算法的保密性與安全性。
  • 一個類擁有很多行為,而又需要使用 if-else 或者 switch 語句來選擇具體行為時。使用策略模式把這些行為獨立到具體的策略類中,可以避免多重選擇的結構。

原始碼中的策略模式

想必大家已經很清楚上面的策略模式了,下面原始碼中用到策略模式了嗎?

  • Android 的動畫插值器;
  • Android 中 ListViewArrayAdapterSimpleAdapter

寫在最後

總的來說,策略模式還算我們專案開發中會使用非常頻繁的模式,你學會了麼?如有疑問,請在評論區留言。

相關文章